ZooKeeper 数据模型Znode

前面提过，Zookeeper相当于文件系统+通知机制。既然是文件系统，那就涉及数据模型。

ZooKeeper 的数据模型在结构上和Unix标准文件系统非常相似，都是采用树形层次结构，ZooKeeper 树中的每个节点被称为 Znode。

和文件系统的目录树一样，ZooKeeper 树中的每个节点可以拥有子节点。但和标准文件系统也有不同之处，体现在：

• 引用方式：Znode 通过路径引用，如同 Linux 中的文件路径，但路径必须由斜杠字符来开头

• Znode 结构：每个 Znode 由 3 部分组成：

  • stat：描述该 Znode 的版本, 权限等信息
  • data：与该 Znode 关联的数据
  • children：该 Znode 下的子节点

• Znode 大小：ZooKeeper 虽然可以关联一些数据，但并没有被设计为常规的数据库或者大数据存储，相反，它被用来管理调度数据，比如分布式应用中的配置文件信息、状态信息、汇集位置等等。这些数据的共同特性就是它们都很小，通常以 KB 为单位。ZooKeeper 的服务器和客户端都被设计为严格检查并限制每个 Znode 的数据大小至多 1M, 但实际使用中要远小于此值

• 数据访问：ZooKeeper 中的每个节点存储的数据要被原子性的操作，也就是说读操作将获取与节点相关的所有数据，写操作将替换掉节点的所有数据。另外，每一个节点都拥有自己的 ACL（访问控制列表），这个列表规定了用户的权限，即限定了特定用户对目标节点可以执行的操作

• 节点类型：ZooKeeper 中的节点有两种，分别为临时节点和永久节点。节点的类型在创建时即被确定，并且不能改变。

  • 临时节点：该节点的生命周期依赖于创建它们的会话。一旦会话结束，临时节点将被自动删除，或者也可以手动删除
  • 永久节点：该节点的生命周期不依赖于会话，并且只有在客户端显式地执行了删除操作的时候，这些节点才能被删除

• 监视器：客户端可以在节点上设置 watch, 称为监视器。当节点状态发生改变时（Znode 的增、删、改）将会触发 watch 所对应的操作。当 watch 被触发时，ZooKeeper 将会向客户端发送且仅发送一条通知，因为 watch 只能被触发一次，这样可以减少网络流量。这就对应前面说的，当有用户关注的主播上线的时候，就会给用户发送通知消息，这个动作就是由监视器来完成的

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ZooKeeper 中的时间

• Zxid：Zxid 是一个 64 位的数字，它的高 32 位是 epoch 用来标识 leader 关系是否改变，每次一个Leader 被选出来，它都会有一个新的 epoch, 低 32 位是个递增计数。

  使得 ZooKeeper 节点状态改变的每一个操作都将使节点接收到一个 Zxid 格式的时间戳，并且这个时间戳全局有序。也就是说，每个对节点的改变都将产生一个唯一的 Zxid, 如果 Zxid1的值小于 Zxid2 的值，那么 Zxid1 所对应的事件发生在 Zxid2 所对应的事件之前。

  实际上，ZooKeeper 的每个节点维护者三个 Zxid 值，为别为：cZxid、mZxid、pZxid。

  cZxid 是节点的创建时间所对应的 Zxid 格式时间戳。

  mZxid 是节点的修改时间所对应的 Zxid 格式时间戳

• 版本号：

  对节点的每一个操作都将致使这个节点的版本号增加。每个节点维护着三个版本号，它们分别为：

  version：节点数据版本号

  cversion：子节点版本

  aversion：节点所拥有的 ACL 版本号

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ZooKeeper 节点属性

一个 ZooKeeper 节点自身拥有表示其状态的许多重要属性，如下图所示。